Soojuspump on kütteseade, millega kantakse energiat jahedamalt väliskeskkonnalt küttesüsteemile. Soojuspumpade tehnoloogia on endiselt suure arengu staadiumis ja nende efektiivsus muudkui kasvab, kuid nende kasutegur jääb alati sõltuma väliskeskkonna temperatuurist.

Soojuspumbad esindavad arenevat tehnoloogia valdkonda, mida üldiselt peetakse keskkonnasõbralikuks. Kasutades ära rõhu muutustega kaasnevat aurustumist ja kondenseerumist on võimalik energiat külmemast keskkonnast üle kanda soojemale keskkonnale. Samuti on võimalik ka vastupidine viis. Arvestades Eesti klimaatilisi tingimusi on peamiseks vajaduseks soojuse ammutamine ning kõige stabiilsemateks energia allikateks tuleb lugeda kivimeid ja (põhja)vett.

Maasoojuspumpade kasutamine sõltub otseselt maa sees olevast soojusrežiimist. Maapinna keskmine temperatuur on 13^o C ning see sõltub maapinda sisenevast soojusenergiast, sealt eralduvast soojusenergiat ning Maa soojusvoost (joonis).

 

 

Maasisene soojusvoog (~0,05 W/m²) on suhteliselt väikene võrrelduna Päikeselt tuleva soojuskiirgusega (~1000 W/m²). Maa seest soojuse ära võtmisel on vaja kompenseerida ära võetud soojust mujalt juurde tulevaga. Siinkohal on oluline roll kivimite soojusjuhtivusel (konduktiivne soojusjuhtivus) ning põhjavee liikumisel edasi kantaval soojusjuhtivusel (konvektiivne soojusjuhtivus).

Maa seest soojuse ammutamiseks on mitmeid tehnilisi lahendusi. Kõige efektiivsemad on avatud süsteemiga soojuspuuraugud, järgnevad vertikaalse kontuuriga ja neile omakorda horisontaalse kontuuriga maasoojussüsteemid.

Sellest rääkides on esmalt oluline teha selgeks mõisted.

Maasoojussüsteem on seadmetest ja rajatistest koosnev süsteem, mis kasutab litosfääri ülemist kihti soojuse ammutamiseks või talletamiseks.

Soojuspuurauk on puurimisseadmega sügavuti puuritud rajatis maasoojuse ammutamiseks või talletamiseks.

Puurkaev on puurimisseadmega puuritud rajatis vee võtmiseks põhjaveekihist või vee juhtimiseks põhjaveekihti.

Poolavatud süsteemis on soojuskandja asetatud puurkaevu, a) mida kasutatakse veevarustuseks, b) mida kasutatakse ainult soojusvahetuseks.

Suletud süsteem koosneb soojuskandja torustikust, mis on paigaldatud tamponeeritud soojuspuurauku (vai).

Avatud süsteem koosneb puurkaevudest, milles energia ülekanne toimub põhjavee pumpamise teel ühest puurkaevust teise läbi soojusvaheti.